(57)【要約】  基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含むゲート電極と、該ゲート電極の少なくとも上面を覆うように設けられ該ゲート電極のＡｌまたはＡｌ合金を陽極酸化した陽極酸化膜を含むゲート絶縁膜と、前記ゲート電極の厚さおよびその上面のゲート絶縁膜の厚さの合計厚さと実質的に等しい厚さを有し前記ゲート電極を取り囲むように前記基板上に設けられた絶縁体層とを含むことを特徴とする半導体装置が得られる。
2011013600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含むゲート電極と、該ゲート電極の少なくとも上面を覆うように設けられ、該ゲート電極のＡｌまたはＡｌ合金を陽極酸化した陽極酸化膜を含むゲート絶縁膜と、前記ゲート電極の厚さおよびその上面のゲート絶縁膜の厚さの合計厚さと実質的に等しい厚さを有し前記ゲート電極を取り囲むように前記基板上に設けられた絶縁体層とを含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記ゲート電極はＡｌ合金を含み、該Ａｌ合金はＭｇ、ＺｒおよびＣｅのうち少なくともＺｒ及びＣｅを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
Ａｌ合金を含むゲート電極と、該ゲート電極のＡｌ合金を陽極酸化した陽極酸化膜を含むゲート絶縁膜とを有する半導体装置において、前記Ａｌ合金はＭｇ、ＺｒおよびＣｅのうち少なくともＺｒ及びＣｅを含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記陽極酸化膜は非水溶液を用いた陽極酸化によって形成された無孔質の陽極酸化膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板は実質的に透明な絶縁体基板であって、前記絶縁体層は実質的に透明な樹脂層であることを特徴とする請求項１、２または４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記樹脂層が、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、およびエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた一種以上の樹脂を含むことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記樹脂層がアルカリ可溶性脂環式オレフィン系樹脂組成物で形成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記基板がアルカリガラスと、その上に形成されたアルカリ拡散防止膜とを含んで構成されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記アルカリ拡散防止膜が、実質的に透明な絶縁体塗布膜であることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記絶縁体塗布膜は、金属有機化合物および金属無機化合物の少なくとも一方と溶媒とを含む液体状の塗布膜を乾燥、焼成して得た膜であることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記ゲート電極はＡｌ層とＭｇ、ＺｒおよびＣｅのうち少なくともＺｒ及びＣｅを含むＡｌ合金層との２層構造を含み、前記ゲート絶縁層は該Ａｌ合金を陽極酸化した膜を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
実質的に透明な基板上に所定パターンのゲート電極膜をＡｌまたはＡｌ合金を用いて形成する工程と、非水溶液を用いた陽極酸化法によって、前記ゲート電極の表面を陽極酸化する工程と、前記ゲート電極の厚さおよびその上面の陽極酸化膜の厚さの合計厚さと実質的に等しい厚さを有し前記ゲート電極を取り囲むように透明絶縁体層を前記基板上に設ける工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記透明絶縁体層を前記基板上に設ける工程は、前記透明絶縁体膜を構成する材料を前記透明基板上から前記ゲート電極上を延在するように形成する工程と、前記透明絶縁体膜を構成する材料の表面を、酸素を含むプラズマを用いて除去する工程とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記プラズマを用いて除去する工程は、ゲート電極上の陽極酸化膜を露出する工程と露出した陽極酸化膜を前記プラズマによって改質する工程と含むことを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記ゲート電極膜はＡｌ層とＭｇ、ＺｒおよびＣｅのうち少なくともＺｒ及びＣｅを含むＡｌ合金層との２層構造を含み、前記ゲート絶縁層は該Ａｌ合金を陽極酸化した膜を含むことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半導体装置を用いて製造された表示装置。
【請求項１７】
基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含む配線と、該配線の少なくとも上面を覆うように設けられ、該配線を構成するＡｌまたはＡｌ合金を陽極酸化した陽極酸化膜を含む絶縁膜と、前記配線の厚さおよびその上面の絶縁膜の厚さの合計厚さと実質的に等しい厚さを有し前記配線を取り囲むように前記基板上に設けられた絶縁体層とを含むことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は半導体装置特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に関し、また、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般に、液晶表示装置、有機EL装置、無機EL装置等の表示装置は、平坦な一主面を有する基板上に、配線パターン、電極パターン等の導電パターンを順次、成膜、パターニングすることによって形成されている。そして電極膜、表示装置を構成する素子に必要な各種の膜等を順次成膜、パターニングすることによって、表示装置が製作されている。【０００３】  近年、この種の表示装置に対しては大型化の要望が強くなっている。大型の表示装置を形成するには、より多くの表示素子を高精度で基板上に形成し、これらの素子を配線パターンと電気的に接続する必要がある。この場合、基板上には配線パターンの他に、絶縁膜、TFT（薄膜トランジスタ）素子、発光素子等が多層化された状態で形成されている。その結果、基板上には、階段状に段差ができるのが普通であり、配線パターンはこれらの段差を越えて配線されている。更に、表示装置を大型化する際、配線パターン自体が長くなるため、当該配線パターンの抵抗を低くすることが必要になってくる。配線パターンの段差を解消し、かつ低抵抗化する手法として、特許文献１および特許文献２では、液晶ディスプレイのような平面ディスプレイ用配線を形成するために、透明な基板表面に配線と、これと同等の高さの透明な絶縁材料を配線パターンに接するように形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ  ２００４／１１０１１７
【特許文献２】特開２００７−４３１３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  特許文献１においては、樹脂パターンにより形成された溝の中に配線を埋設し厚膜配線化することにより表示装置の特性の向上が可能であることが開示されており、配線形成方法としてインクジェット法やスクリーン印刷法等の手法が開示されている。しかしながら、開示された方法では基板への密着性に問題があることが判明した。更に、特許文献１に記載されているように、配線を導電性インクやスクリーン印刷等で形成すると、配線の表面が粗く、配線上に形成される絶縁層等の平坦性が悪くなることも分かった。即ち、導電性インクやスクリーン印刷によって形成された配線をゲート電極として使用した場合、配線表面の粗さのため、チャンネルを通るキャリアの伝播率が悪化し、高速動作の障害になると言う現象が観測された。更に、導電性インクやスクリーン印刷等では、配線が微細になると、所望の形状を得ることが困難になることも判明した。たとえば、幅２０μｍ、長さ５０μｍのゲート電極をこれらの方法で形成しようとしても、電極材料が全面に行き渡らず、所望のパターンの形成が実用上不可能であることが判明した。【０００６】  特許文献２では、これらの問題を解決するために、密着性を高めるように絶縁基板を表面修飾する工程と、該絶縁基板上に樹脂膜を形成する工程と、該樹脂膜をパターニングすることで電極もしくは配線が収容される凹部を形成する工程と、該凹部に触媒付与する工程と、該樹脂膜を加熱硬化する工程と、該凹部にめっき法により導電性材料を形成する工程と、を少なくとも含む製造方法を提案している。ゲート電極等の導電金属層、たとえば、Ｃｕ層は無電解めっき法により形成され、その上にＣｕ拡散抑止層として選択的ＣＶＤ法によりＷ層を形成するか、無電解めっき法によりＮｉ層を形成してゲート電極としている。この方法によれば、ゲート電極の基板への密着性は改善され、さらに幅２０μｍ、長さ５０μｍのゲート電極であっても、寸法の大小にかかわりなく、所望のパターンの形成が可能である。【０００７】  しかしながら、この方法でもゲート電極の表面が粗く、ゲート電極上に形成されるゲート絶縁層の平坦性が悪いことが分かった。いずれにしても、ゲート絶縁層をごく薄くすることは困難で、ＴＦＴの電流駆動能力の低下を招いていた。【０００８】  また、めっき層と周囲の樹脂膜との間に隙間が生じる現象も観測された。原因はめっき処理時の高温で樹脂が膨張し、めっき形成後に収縮するためと見られる。このような隙間があると、ゲート絶縁膜に局部的に電界集中が起きて絶縁破壊が生じ、ゲート電極とチャンネル領域とがショートしてしまうと言う欠点が見出された。【０００９】  本発明は、上記した課題の少なくとも一つ解決しようとするものである。【００１０】  具体的には、本発明は、ゲート絶縁膜の平坦性が優れた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及びその製造方法を得ようとするものである。【００１１】  本発明は、更に、ゲート電極表面の粗さおよび周囲の絶縁層との隙間の問題を解決した半導体装置及びその製造方法を得ようとするものである。【００１２】  本発明は、極めて薄くかつ電気的特性の良好なゲート絶縁層を有する絶縁ゲート型トランジスタおよびその製造方法を得ようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  以下、本発明の態様を列挙する。【００１４】  本発明の第１の態様によれば、基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含むゲート電極と、該ゲート電極の少なくとも上面を覆うように設けられ該ゲート電極のＡｌまたはＡｌ合金を陽極酸化した陽極酸化膜を含むゲート絶縁膜と、前記ゲート電極の厚さおよびその上面のゲート絶縁膜の厚さの合計厚さと実質的に等しい厚さを有し、前記ゲート電極を取り囲むように前記基板上に設けられた絶縁体層とを含むことを特徴とする半導体装置が得られる。【００１５】  本発明の第２の態様によれば、第１の態様において前記ゲート電極はＡｌ合金を含み、該Ａｌ合金はＭｇ、ＺｒおよびＣｅのうち、少なくともＺｒ及びＣｅを含むことを特徴とする半導体装置が得られる。【００１６】  本発明の第３の態様によれば、Ａｌ合金を含むゲート電極と、該ゲート電極のＡｌ合金を陽極酸化した陽極酸化膜を含むゲート絶縁膜とを有する半導体装置において、前記Ａｌ合金はＭｇ、ＺｒおよびＣｅのうち、少なくともＺｒ及びＣｅを含むことを特徴とする半導体装置が得られる。【００１７】  ここで、本発明の第２および第３の態様において使用されるＡｌ合金部材は、質量％で、Ｍｇ濃度が５．０％以下、Ｃｅ濃度が１５％以下、Ｚｒ濃度が０．１５％以下、残部がＡｌおよび不可避不純物からなり、前記不可避不純物の元素がそれぞれ０．０１％以下であるＡｌ−Ｍｇ−Ｚｒ−Ｃｅ合金である。前記不可避不純物の元素は、主としてＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕであり、その他、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ等が合金の溶製時の原料地金、スクラップ、工具等から不可避的に混入する。このような純度の合金を得るには、例えば、偏析法あるいは三層電解法等によって得られるＡｌ純度９９．９８質量％以上の高純度Ａｌからなる地金を用いて溶製したものを用いるのが好ましい。【００１８】  本発明の第２および第３の態様において用いるＡｌ合金部材は、好ましくは、質量％で、Ｍｇ濃度が０．０１％超で５．０％以下、Ｃｅ濃度が０．０１％超で５．０％以下、Ｚｒ濃度が０．０１％超で０．１５％以下、残部がＡｌおよび不可避不純物からなり、前記不可避不純物の元素がそれぞれ０．０１％以下である。この好ましい例においても、前記不可避不純物の元素は、例えばＳｉ、Ｆｅ、及びＣｕ等である。これらの不純物は、通常、汎用のＡｌ合金には０．数％程度混入しているが、それでは陽極酸化処理によって生成した皮膜の均一性を損なう等の悪影響を及ぼすので、０．０１％以下にする必要がある。アルミニウム合金の陽極酸化皮膜、特に後で述べる非水溶液による陽極酸化で形成された酸化アルミニウム皮膜は熱安定性が高く、緻密でボイドやガス溜まり等は形成されず、薬品やハロゲンガス、特に塩素ガスに対する耐腐食性が極めて優れており、従って、絶縁強度が大きくリーク電流が小さい等電気的特性に優れている。また０．１μｍ程度の極めて薄い皮膜とすることができるので、トランジスタの電流駆動能力が大幅に向上する。【００１９】  本発明の第４の態様によれば、第１乃至第３の態様において前記陽極酸化膜は非水溶液を用いた陽極酸化によって形成された無孔質の陽極酸化膜であることを特徴とする半導体装置が得られる。非水溶液を用いた陽極酸化��方法については後で詳述する。【００２０】  本発明の第５の態様によれば、第１、第２または第４の態様において前記基板は実質的に透明な絶縁体基板であって、前記絶縁体層は実質的に透明な樹脂層であることを特徴とする半導体装置が得られる。【００２１】  本発明の第６の態様によれば、第５の態様において前記樹脂層が、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、およびエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた一種以上の樹脂を含む半導体装置が得られる。【００２２】  本発明の第７の態様によれば、第５の態様において前記樹脂層がアルカリ可溶性脂環式オレフィン系樹脂組成物で形成された半導体装置が得られる。【００２３】  本発明の第８の態様によれば、第５の態様において前記基板がアルカリガラスと、その上に形成されたアルカリ拡散防止膜とを含んで構成されていることを特徴とする半導体装置が得られる。【００２４】  本発明の第９の態様によれば、第８の態様において前記アルカリ拡散防止膜が、実質的に透明な絶縁体塗布膜であることを特徴とする半導体装置が得られる。【００２５】  本発明の第１０の態様によれば、第９の態様において前記絶縁体塗布膜は、金属有機化合物および金属無機化合物の少なくとも一方と溶媒とを含む液体状の塗布膜を乾燥、焼成して得た膜であることを特徴とする半導体装置が得られる。【００２６】  本発明の第１１の態様によれば、第１〜第１０の態様のいずれかにおいて、前記ゲート電極はＡｌ層とＭｇ、ＺｒおよびＣｅのうち、少なくともＺｒ及びＣｅを含むＡｌ合金層との２層構造を含み、前記ゲート絶縁層は該Ａｌ合金を陽極酸化した膜を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体装置が得られる。【００２７】  本発明の第１２の態様によれば、実質的に透明な基板上に所定パターンのゲート電極膜をＡｌまたはＡｌ合金を用いて形成する工程と、非水溶液を用いた陽極酸化法によって前記ゲート電極の表面を陽極酸化する工程と、前記ゲート電極の厚さおよびその上面の陽極酸化膜の厚さの合計厚さと実質的に等しい厚さを有し前記ゲート電極を取り囲むように透明絶縁体層を前記基板上に設ける工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法が得られる。【００２８】  非水溶液を用いた陽極酸化法によって陽極酸化する工程は、好ましくは、誘電率が水よりも小さく、かつ、水を溶解する有機溶媒を含む化成液中で陽極酸化して無孔性非晶質膜アルミニウム酸化物不動態膜を形成する工程を含む。水の誘電率は約８０であるが、物質の結合エネルギーは誘電率の二乗に逆比例するので、これより高い誘電率、例えば、８３のＨＦ溶液では水は０℃でも解離してしまう。【００２９】  そこで、水の分解を防ぎ、成長したアルミニウム酸化膜がエッチングされるのを防ぐためには、誘電率が水よりも小さく、かつ、水を溶解する、蒸気圧の低い有機溶媒を含む化成液中で陽極酸化すればよい。その結果、無孔性非晶質膜アルミニウム酸化物不動態膜を形成することができる。【００３０】  このような有機溶媒の例として、エチレングリコールは誘電率が３９であり、ジエチレングリコールは誘電率３３、トリエチレングリ���ールは２４、テトラエチレングリコールは２０である。よって、これらの有機溶媒をもちいれば効果的に誘電率を下げ、水の電気分解を起こさずに高電圧を印加することができる。例えば、エチレングリコールを用いれば水の電気分解を起こさずに最大２００Ｖまで陽極酸化電圧を印加でき、厚さが０．３μｍの無孔性非晶質膜のアルミニウム酸化物不動態膜を形成することができる。ジエチレングリコールを用いれば水の電気分解を起こさずに最大３００Ｖまで陽極酸化電圧を印加でき、厚さが０．４μｍの無孔性非晶質膜のアルミニウム酸化物不動態膜を形成することができる。【００３１】  前記化成液には該化成液を電気伝導性にする電解質を添加するが、その結果、化成液が酸性になってしまっては、アルミニウム部材が腐食されてしまう。よって、化成液の電気伝導性を高めつつｐＨが４〜１０、好ましくは５．５〜８．５、より好ましくは６〜８として、アルミニウムの腐食を防止できるような電解質、例えば、アジピン酸塩を用いる。その含有量は０．１〜１０重量％、好ましくは１％程度であるのがよい。典型例では、有機溶媒７９％、水２０％、電解質１％の化成液が用いられる。【００３２】  ここで、化成液のｐＨは、４以上、好ましくは５以上、より好ましくは６以上がよい。また通常１０以下、好ましくは９以下、より好ましくは８以下がよい。陽極酸化により生成した金属酸化物膜が化成液に溶解しにくいよう、ｐＨは中性に近いことが望ましい。【００３３】  本発明に用いる化成液は、化成中の各種物質の濃度変動を緩衝してｐＨを所定範囲に保つためにも、ｐＨ４〜１０の範囲で緩衝作用を示すことが好ましい。このため緩衝作用を示す酸や塩などの化合物を含むことが望ましい。このような化合物の種類は特に限定されないが、化成液への溶解性が高く溶解安定性もよい点で、好ましくは硼酸、燐酸及び有機カルボン酸並びにそれらの塩よりなる群から選ばれる少なくとも一種である。より好ましくは陽極酸化膜中に硼素、燐元素の残留がほとんどない有機カルボン酸又はその塩である。【００３４】  陽極酸化処理により生成される酸化物膜には、溶質成分が極微量ながら取り込まれるが、溶質として有機カルボン酸又はその塩を用いることにより、酸化物膜から硼素、燐元素が溶出する可能性が皆無となり、形成した薄膜の品質及びこれを用いたデバイス等の性能安定化、向上が望める。溶液安定性、安全性、良好な緩衝作用等の理由で酒石酸、クエン酸、アジピン酸が特に好ましい。このうち１種を用いてもよいし２種以上を組み合わせて用いてもよい。【００３５】  これら化合物の濃度は、化成液全体に対して、通常０．０１質量％以上とし、好ましくは０．１質量％以上とし、より好ましくは１質量％以上とする。電気伝導率を上げ酸化物膜の形成を十分に行うためには多くすることが望ましい。ただし、化合物の濃度は、通常、３０質量％以下とし、好ましくは１５質量％以下とし、より好ましくは１０質量％以下とする。酸化物膜の性能を高く保ち、またコストを抑えるためにはこれ以下が望ましい。【００３６】  本発明に用いる化成液は、非水溶媒を含有することが好ましい。非水溶媒を含む化成液を用いると、水溶液系の化成液に比べて、定電流化成に要する時間が短くて済むため、高いスループットで処理できる利点がある。【００３７】  陽極酸化物膜の形成に用いる化成液の非水溶媒として、特に好ましいのは、先に述べたようにエチレングリコール、プロピレングリコール、又はジエチレングリコールであり、これらを単独又は組み合わせて用いてもよい。また非水溶媒を含有していれば、水を含有していてもよい。【００３８】  非水溶媒は、化成液全体に対して通常１０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、特に好ましくは５５質量％以上含む。ただし、非水溶媒は、通常９５質量％以下、好ましくは９０質量％以下、特に好ましくは８５質量％以下含む。【００３９】  化成液が非水溶媒に加えて水を含む場合、その含有量は化成液全体に対して、通常１質量％以上、好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは１０質量％以上、特に好ましくは１５質量％以上であり、通常８５質量％以下、好ましくは５０質量％以下、特に好ましくは４０質量％以下である。【００４０】  非水溶媒に対する水の割合は、好ましくは１質量％以上、好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上、特に好ましくは１０質量％以上であり、通常９０質量％以下、好ましくは６０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、特に好ましくは４０質量％以下である。【００４１】  本発明の各態様における非水溶液を用いた陽極酸化法によって陽極酸化する工程は、あらかじめ定められた化成電圧Ｖｆまで定電流にて化成し、化成電圧Ｖｆに達した後にその電圧Ｖｆに一定時間保持して陽極酸化を行う工程を含むことが好ましい。【００４２】  この際、効率的に酸化膜を形成する為に、電流密度は、通常０．００１ｍＡ／ｃｍ２以上とし、好ましくは０．０１ｍＡ／ｃｍ２以上とする。ただし表面平坦性の良好な酸化膜を得る為に、電流密度は、通常１００ｍＡ／ｃｍ２以下とし、好ましくは１０ｍＡ／ｃｍ２以下とする。【００４３】  また、化成電圧Ｖｆは通常３Ｖ以上とし、好ましくは１０Ｖ以上、より好ましくは２０Ｖ以上とする。得られる酸化膜厚は化成電圧Ｖｆと関連するので、酸化物膜に一定の厚みを付与するために、前記電圧以上を印加することが好ましい。ただし通常１０００Ｖ以下とし、好ましくは７００Ｖ以下とし、より好ましくは５００Ｖ以下とする。得られる酸化物膜は高絶縁性を有するので、絶縁破壊を起こすことなく、良質な酸化膜を形成する為には、前記の電圧以下で行うことが好ましい。【００４４】  本発明の第１３の態様によれば、第１２の態様において前記透明絶縁体層を前記基板上に設ける工程は、前記透明絶縁体膜を構成する材料を前記透明基板上から前記ゲート電極上を延在するように形成する工程と、前記透明絶縁体膜を構成する材料の表面を、酸素を含むプラズマを用いて除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が得られる。【００４５】  本発明の第１４の態様によれば、第１３の態様において前記プラズマを用いて除去する工程は、ゲート電極上の陽極酸化膜を露出する工程と露出した陽極酸化膜を前記プラズマによって改質する工程と含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が得られる。【００４６】  本発明の第１５の態様によれば、前記ゲート電極膜はＡｌ層とＭｇ���ＺｒおよびＣｅのうち、少なくともＺｒ及びＣｅを含むＡｌ合金層との２層構造を含み、前記ゲート絶縁層は該Ａｌ合金を陽極酸化した膜を含むことを特徴とする第１２〜１４の態様のいずれかに記載の半導体装置の製造方法が得られる。【００４７】  本発明の第１６の態様によれば、第１〜１１の態様のいずれかに記載の半導体装置を用いて製造された表示装置が得られる。【００４８】  本発明の第１７の態様によれば、基板上に設けられたＡｌまたはＡｌ合金を含む配線と、該配線の少なくとも上面を覆うように設けられ、該配線を構成するＡｌまたはＡｌ合金を陽極酸化した陽極酸化膜を含む絶縁膜と、前記配線の厚さおよびその上面の絶縁膜の厚さの合計厚さと実質的に等しい厚さを有し前記配線を取り囲むように前記基板上に設けられた絶縁体層とを含むことを特徴とする表示装置が得られる。
【発明の効果】
【００４９】  本発明によれば、パターニングしたＡｌまたはＡｌ合金のゲート電極に非水溶液による陽極酸化膜をゲート絶縁膜として設け、その周囲を絶縁膜で埋めて平坦化することによって、絶縁物に設けた溝に、溝形成の後からゲート電極を形成した場合の諸問題を解決することが出来、平坦でかつ薄いゲート絶縁膜による高いキャリア移動度を達成することができる。また、ゲート電極にＡｌ―Ｚｒ―Ｃｅ合金又はＡｌ―Ｍｇ―Ｚｒ―Ｃｅ合金を用い、その表面を非水溶液による陽極酸化で酸化して得た陽極酸化膜をゲート絶縁膜として用いることにより、薄くかつ電気的特性の優れたゲート絶縁膜による非常に高いキャリア移動度を持つ絶縁ゲートトランジスタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例１に係る薄膜トランジスタの構造を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施例１に係る薄膜トランジスタの製造方法の一例を工程順に説明する断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｈ）は本発明の実施例１に係る薄膜トランジスタの製造方法の他の例を工程順に説明する断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る薄膜トランジスタの製造方法において、図２または図３の工程の後の工程を説明する断面図である。
【図５】本発明の実施例２に係る薄膜トランジスタの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】  本発明の実施例１について図を用いて説明する。
【実施例１】
【００５２】  図１は本発明の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の構造の一例を示す断面図であり、ガラス基板（絶縁基板）１０上に形成されたＮａ拡散防止膜１１と、Ｎａ拡散防止膜１１上に所定のパターンで形成されたＡｌまたはＡｌ合金のゲート電極・配線層１２（図にはゲート電極の部分を示す）と、ゲート電極１２の表面に非水溶液を用いた陽極酸化で形成された緻密な陽極酸化膜１３と、該ゲート電極・配線層１２の周囲に、該ゲート電極１２およびその上面陽極酸化膜１３と略同一の高さまで形成され、上面陽極酸化膜１３と略同一平面をなす透明樹脂層１４と、該ゲート電極１上に該ゲート絶縁膜１３を介して形成されてなる半導体層１５と、該半導体層１５の電極接続領域１６に接続されたソース電極１７とドレイン電極１８とを有している。【００５３】  次に、上記のような本実施例の薄膜トランジスタの形成方法について図を用いて説明する。図２（ａ）〜（ｇ）は本薄膜トランジスタの製造方法の一例を工程順に示す模式図である。まず、図２（ａ）を参照すると、基板として安価なソーダガラスまたはアルカリガラスの基板１０を用意する。このガラス基板10としては30インチ以上の大型画面を形成できるような大型の基板でも良い。このガラス基板10を０．５体積％のフッ酸水溶液で10秒間処理し、純水で水洗して表面の汚染をリフトオフ除去する。次に、図２（ｂ）に示すように、ソーダガラス基板１０の表面に、（（ＣＨ３）ＳｉＯ３／２）ｘ（ＳｉＯ２）１−ｘ（但し、０＜ｘ≦１．０）組成物を有機溶剤に溶かした溶液を、スリットコーターを用いて塗布する。そして、減圧下で加熱させて溶媒を完全に除去する。具体的には、１〜５Torr（１３３〜６６５Ｐａ）の減圧下において400℃で加熱する。このようにして形成された厚さ０．２μｍの透明なアルカリ拡散防止層１１の絶縁特性は、１ＭＶ／ｃｍで電流密度１×１０−１０Ａ／ｃｍ２、３ＭＶ／ｃｍで電流密度１×１０−９Ａ／ｃｍ２、５ＭＶ／ｃｍでも電流密度１×１０−８Ａ／ｃｍ２、という優れた値を示す。そして、この塗布型アルカリ拡散防止膜１１のナトリウム拡散防止性能は、膜厚が１５０〜３００ｎｍの範囲で、ナトリウムを含有するガラス基板10からの当該膜１１へのナトリウム拡散は焼成後とアニール後で殆ど差が無く、ナトリウムの拡散が完全に防止できていることが確認された。【００５４】  次に、図２（ｃ）を参照すると、基板のアルカリ拡散防止膜１１上にＡｌ合金層１２’をスパッタによって２〜３μｍの厚さに形成する。ついで、図２（ｄ）に示すようにその上にホトレジスト２０’を塗り、図２（ｅ）に示すように公知の露光・現像によって所定のパターン２０にレジストを残し、それをマスクにしたドライエッチングによってＡｌ合金層１２’を所定のゲート電極・配線パターン１２とする。次に、レジスト２０を除去し、図２（ｆ）に示すように、Ａｌ合金１２の表面に、先に述べた非水溶液による陽極酸化を施し、陽極酸化膜１３を形成する。【００５５】  ここで、本実施例におけるＡｌ合金層１２’の成膜において、スパッタのターゲットに用いるＡｌ合金は、質量％で、Ｍｇ濃度が５．０％以下、Ｃｅ濃度が１５％以下、Ｚｒ濃度が０．１５％以下、残部がＡｌおよび不可避不純物からなり、前記不���避不純物の元素がそれぞれ０．０１％以下であるＡｌ−Ｍｇ−Ｚｒ−Ｃｅ合金である。この実施例において、前記不可避不純物の元素は、主としてＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕであり、その他、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ等が合金の溶製時の原料地金、スクラップ、工具等から不可避的に混入する。このような純度の合金を得るには、例えば、偏析法あるいは三層電解法等によって得られるＡｌ純度９９．９８質量％以上の高純度Ａｌからなる地金を用いて溶製したものを用いるのが好ましい。【００５６】  さらに、本実施例によって形成されるＡｌ合金層１２’は、好ましくは、質量％で、Ｍｇ濃度が０．０１％超で５．０％以下、Ｃｅ濃度が０．０１％超で５．０％以下、Ｚｒ濃度が０．０１％超で０．１５％以下、残部がＡｌおよび不可避不純物からなり、前記不可避不純物の元素がそれぞれ０．０１％以下である。この好ましい例においても、前記不可避不純物の元素は、例えばＳｉ、Ｆｅ、及びＣｕ等である。これらの不純物は、通常、汎用のＡｌ合金には０．数％程度混入しているが、それでは陽極酸化処理によって生成した皮膜の均一性を損なう等の悪影響を及ぼすので、０．０１％以下にする必要がある。【００５７】  好ましい例に係るＡｌ合金では、Ｍｇを５．０％以下添加することで、機械的強度が向上する。Ｚｒを０．１５％程度以下添加することにより、３５０℃程度の熱処理を行っても粒成長が抑えられ機械的強度が保たれる。Ｃｅを１５．０％程度まで添加することで、ビッカース硬度が向上する。なお、Ｃｅ添加量が５．０％を超えると部材に「ス」（空隙）が入るので、Ｃｅ添加量は５．０％以下が好ましいが、「ス」（空隙）はＨＩＰ(Hot Isostatic Pressing:熱間静水圧圧縮成形)処理で除くこともできる。【００５８】  本実施例では、Ｃｅ添加Ａｌ合金層１２の表面に、非水溶液(non-aqueous solution)を用いた陽極酸化により、陽極酸化皮膜１３として非晶質のＡｌ２Ｏ３膜を０．１μｍ〜０．６μｍ程度設ける。用いた非水溶液は、エチレングリコール又はジエチレングリコールを溶媒として含み、純水及びアジピン酸を溶質として含むものである。ゲート絶縁膜としてはなるべく薄い方が好ましいので、陽極酸化皮膜１３の厚さは０．１μｍとした。【００５９】  Ｃｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）、Ｃｅを添加しないＡｌ合金（４．５％Ｍｇ−０．１％Ｚｒ）、別のＣｅを添加しないＡｌ合金（５％Ｍｇ−０．１％Ｚｒ）、及び別のＣｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−５％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）に対して、電流密度１ｍＡ／ｃｍ２で、電圧２００Ｖに達するまで定電流陽極酸化を行い、続けてその電圧２００Ｖに保持して定電圧陽極酸化を行ったところ、Ｃｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）の場合、Ｃｅを添加しないＡｌ合金（４．５％Ｍｇ−０．１％Ｚｒ）に比べて、経過時間が約６００秒を超えると電流密度が少なくなり、陽極酸化特性（時間に対する陽極酸化電流の変化）が向上する。【００６０】  また、Ｃｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）の場合、別のＣｅを添加しないＡｌ合金（５％Ｍｇ−０．１％Ｚｒ）に比べても、経過時間が約７５０秒を超えると陽極酸化電流が少なくなり、陽極酸化特性が向上している。【００６１���  また、Ｃｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）の表面に上記陽極酸化皮膜を設けた場合、別のＣｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−５％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）の表面に上記陽極酸化皮膜を設けた場合に比べて、陽極酸化電流が少なくてすむ。これは、陽極酸化する表面がＣｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）の方が別のＣｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−５％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）よりも平坦である（「ス」（空隙）が少ない）ことによると思われる。【００６２】  上記陽極酸化皮膜を塩素ガス（Ｃｌ２ガス）に暴露して塩素ガスへの耐性を観測したところ、Ｃｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）及び別のＣｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−５％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）の表面に設けた上記陽極酸化皮膜の方が、Ｃｅを添加しないＡｌ合金（４．５％Ｍｇ−０．１％Ｚｒ）及び別のＣｅを添加しないＡｌ合金（５％Ｍｇ−０．１％Ｚｒ）の表面に設けた上記陽極酸化皮膜に比べて、塩素ガスに対する耐腐食性は圧倒的に大であった。すなわち、Ｃｅを添加しないＡｌ合金（４．５％Ｍｇ−０．１％Ｚｒ）の表面に設けた陽極酸化皮膜は腐食による減量率が０．８７％であるのに対し、Ｃｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）の陽極酸化皮膜では０．０２％以下、別のＣｅ添加Ａｌ合金（４．５％Ｍｇ−５％Ｃｅ−０．１％Ｚｒ）の表面に設けた陽極酸化皮膜は、腐食による減量率が０．０１％であった。Ｃｅ濃度を増やすにつれて耐食性が向上することが確認された。このように耐食性が優れていることは、膜の緻密さ良質さを示すものであり、従ってこの陽極酸化膜は絶縁破壊電圧が大きく、リーク電流が微少である等、優れた電気的特性を有している。【００６３】  次に、図２（ｇ）に示すように、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、およびエポキシ系樹脂からなる群から選ばれた一種以上の樹脂を溶媒に溶かした溶液をスリットコーターでゲート電極・配線層１２の周囲に、該ゲート電極１２およびその上面陽極酸化膜１３と略同一の高さ程度まで塗布・乾燥し、上面陽極酸化膜１３と略同一平面をなす透明樹脂層１４を設ける。なお、樹脂としては、アルカリ可溶性脂環式オレフィン系樹脂組成物を用いるのが好ましい。【００６４】  次に、図３（ａ）〜（ｈ）を参照して、本発明に係る薄膜トランジスタの製造方法の他の実施例を説明する。なお、図３（ａ）〜（ｆ）の工程は図２（ａ）〜（ｆ）の工程とそれぞれ同じ工程であるため説明を省略する。図３（ｇ）を参照すると、ここでは、透明絶縁膜１４’をゲート電極・配線１２およびその上面のゲート絶縁膜１３の高さを超えて成膜する。ついで、透明絶縁膜１４’まで形成した基板１０をマイクロ波励起式プラズマ処理装置に設置し、装置内にクリプトンガスおよび酸素ガスを導入し、さらに装置内にマイクロ波を導入してプラズマを発生させ、図３（ｈ）に示すように、透明絶縁膜１４’の表面をエッチバックによって除去し、ゲート絶縁膜１３表面を露出させる。このとき、露出したゲート絶縁膜１３表面は上記プラズマによって発生した酸素ラジカルに曝されて酸化が進行��、膜質が改善される。【００６５】  次に、図４を参照すると、図２（ｇ）の工程または図３（ｈ）の工程に引き続いて、金属表面マイクロ波励起プラズマ処理装置（ＭＳＥＰ）にてゲート絶縁膜１３を介してゲート電極１２を覆うようにＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコン膜１５及びｎ＋型アモルファスシリコン膜１６を連続的に堆積し、フォトリソグラフィー法および公知のRIE法によりゲート電極１２上およびその周辺部以外のアモルファスシリコン膜１５、１６を一部除去した。【００６６】  続いて、図１に示されているように、公知のスパッタ法などにより、ソース電極およびドレイン電極とすべく、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉの順で成膜を行い、フォトリソグラフィー法でパターニングを行うことによって、ソース電極１７およびドレイン電極１８を形成した。次に、形成されたソース電極１７およびドレイン電極１８をマスクとして、公知の手法によりｎ＋型アモルファスシリコン膜１６をエッチングすることで、ソース領域とドレイン領域の分離を行った。次に、公知のＰＥＣＶＤ法により、保護膜としてシリコン窒化膜（図示せず）を形成して、本実施例の薄膜トランジスタを完成した。【００６７】  次に、図５を参照して、本発明の実施例２の構造と製造方法について説明する。本発明の実施例２に係る薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２００は、ソーダガラスの基板１００上に形成されたＮａ拡散防止膜１１０と、Ｎａ拡散防止膜１１０上に所定のパターンで形成された下層１２１がＡｌ、上層１２２がＡｌ−Ｍｇ−Ｃｅ−Ｚｒ合金からなるゲート電極兼ゲート駆動配線層１２０（図にはゲート電極の部分を示す）と、ゲート電極１２０の表面に非水溶液を用いた陽極酸化で形成された緻密な陽極酸化膜１３０とを備えている。更に、図示されたＴＦＴ２００は、ゲート電極・配線層１２０の周囲に、該ゲート電極１２０およびその上面陽極酸化膜１３０と略同一の高さまで形成され、上面陽極酸化膜１３０と略同一平面をなす透明樹脂層１４０と、該ゲート電極１２０上に該ゲート絶縁膜１３０を介して形成されてなるイントリンシックのアモルファスシリコン（ｉ−ａＳｉ）層１５０を有している。当該ｉ−ａＳｉ層１５０には、ソース及びドレインの電極接続領域が設けられている。【００６８】  このうち、ソース電極接続領域においては、高濃度ｎ型のアモルファスシリコン（ｎ＋−ａＳｉ）層１６０が設けられ、同層１６０表面にコンタクトするように、Ｚｒによって形成された下層１７１と、Ａｌによって形成された上層１７２とを含むソース電極１７０を有している。一方、ドレイン電極接続領域においても、高濃度ｎ型のアモルファスシリコン（ｎ＋−ａＳｉ）層１６０が設けられ、同層１６０表面にコンタクトするように、Ｚｒによって形成された下層１８１とＡｌからなる上層１８２とを含むドレイン電極１８０を有している。ソース電極１７０、ドレイン電極１８０、及び、ｉ−ａＳｉ層１５０の露出部分はＳｉＣＮ保護膜１９０によって覆われており、ＳｉＣＮ保護膜１９０は装置の上面を覆っている。【００６９】  次に、上記のような本実施例の薄膜トランジスタの形成方法について図５を用いて説明する。まず、基板として安価なソーダガラスの基板１００を用意する。このガラス���板１００を０．５体積％のフッ酸水溶液で10秒間処理し、純水で水洗して表面の汚染をリフトオフ除去する。次に、ソーダガラス基板１００の表面に、（（ＣＨ３）ＳｉＯ３／２）ｘ（ＳｉＯ２）１−ｘ（但し、０＜ｘ≦１．０）組成物を有機溶剤に溶かした溶液を、スリットコーターを用いて塗布する。そして、減圧下で加熱させて溶媒を完全に除去する。具体的には、５Torr（６６５Ｐａ）の減圧下において400℃で加熱する。このようにして厚さ０．２μｍ〜０．３μｍの透明なアルカリ拡散防止層１１０を形成する。次に、基板のアルカリ拡散防止膜１１０上にＡｌ層１２１をスパッタによって１.５〜２．０μｍの厚さに形成し、その上にＡｌ合金層（質量％でＭｇ４．５％、Ｃｅ１％、Ｚｒ０．１％を含み残余Ａｌ）１２２をスパッタによって０.５〜１．５μｍの厚さに成膜し、その上にホトレジスト（図示せず）’を塗り、公知の露光・現像によって所定のパターン（ゲート電極およびゲート駆動配線のパターン）にレジストを残し、それをマスクにしたドライエッチングによってＡｌ層１２１およびＡｌ合金層１２２を所定のゲート電極・配線パターン１２０とする。次に、レジストを除去し、ゲート電極・配線層１２０の表面に、非水溶液による陽極酸化を施し、陽極酸化膜１３０を形成する。【００７０】  なお、本実施例におけるＡｌ層１２１およびＡｌ合金層１２２は、さきに述べたと同様に、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ等の不可避不純物の元素を質量％でそれぞれ０．０１％以下含みうる。またＡｌ合金層１２２は、さきに述べたと同様に、質量％で、Ｍｇ濃度が５．０％以下、Ｃｅ濃度が１５％以下、Ｚｒ濃度が０．１５％以下、好ましくは、質量％で、Ｍｇ濃度が０．０１％超で５．０％以下、Ｃｅ濃度が０．０１％超で５．０％以下、Ｚｒ濃度が０．０１％超で０．１５％以下、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるものでもよい。【００７１】  本実施例では、Ａｌ層１２１およびＡｌ合金層１２２の表面に、非水溶液(non-aqueous solution)を用いた陽極酸化により、陽極酸化皮膜１３０としてＡｌ２Ｏ３膜を０．０５μｍ〜０．１μｍの厚さに設ける。これは、ゲート絶縁膜としては、ＥＯＴで０．０２５μｍ〜０．０５μｍに相当する。用いた非水溶液は、溶媒としてエチレングリコール７９％、溶質として純水２０％およびアジピン酸１．０％（体積比）、又はジエチレングリコール７９．５％、純水２０％及びアジピン酸０．５％からなるものである。前者を用いた場合は室温で、後者の場合は５０℃で、まず電流密度０．１ｍＡ／ｃｍ２〜０．２ｍＡ／ｃｍ２の定電流モードで陽極酸化を行い、次いで電圧６０Ｖ〜３０Ｖの定電圧モードで陽極酸化を行う。そして、窒素ガスおよび酸素ガスの雰囲気で、３００℃で１時間程度、陽極酸化膜の熱処理を行う。【００７２】  次に、アルカリ可溶性脂環式オレフィン系樹脂組成物を溶媒に溶かした溶液をスリットコーターでゲート電極・配線層１２０の周囲に、該ゲート電極１２０上面の陽極酸化膜１３０の高さを超えて成膜し透明有機絶縁膜を形成する。次いで、マイクロ波励起式プラズマ処理装置において、装置内にクリプトンガスおよび酸素ガスを導入し、さらに装置内にマイクロ波を導入してプラズマを発生させ、透明有機絶縁膜の全表面をエッチングして、ゲート絶縁膜１３０表面を露出させる。このとき、露出したゲート絶縁膜１３０表面は上記プラズマによって発生した酸素ラジカルに曝されて酸化が進行し、膜質が改善される。こうして、ゲート絶縁膜１３０表面と同一高さの透明有機絶縁膜１４０が形成される。【００７３】  前述したように、フラットになったゲート絶縁膜１３０表面および透明有機絶縁膜１４０表面上に、マイクロ波励起プラズマ処理装置にてＰＥＣＶＤ法により、イントリンシックなアモルファスシリコン膜を０．０２〜０．１μｍ形成し、さらにその上にｎ＋型アモルファスシリコン膜を０．０５〜０．１μｍ連続的に堆積する。さらにその上に、Ｚｒを０．１〜０．２μｍ、その上にＡｌを０．５μｍ連続的に堆積する。そして、フォトリソグラフィー法および公知のRIE法により、Ａｌ／Ｚｒ／ｎ＋型アモルファスシリコン膜／イントリンシックなアモルファスシリコン膜を所定パターン（ゲート電極１２０上およびその周辺部）を残してそれ以外を全て除去する。こうして、所定パターン（ゲート電極１２０上およびその周辺部）のイントリンシックなアモルファスシリコン膜１５０が形成される。続いて、Ａｌ／Ｚｒ／ｎ＋型アモルファスシリコン膜を、ソース・ドレインが分離されるように、それ以外の部分をエッチング除去して、ソース領域およびドレイン領域のｎ＋型アモルファスシリコン膜１６０、Ａｌ／Ｚｒソース電極１７０、Ａｌ／Ｚｒドレイン電極１８０が形成される。次に、ＰＥＣＶＤ法により、保護膜としてＳｉＣＮ膜１９０を形成する。【００７４】  なお、ソース・ドレイン電極１７０、１８０への配線コンタクトは、ＳｉＣＮ保護膜１９０にスルーホールを設けて行う。【００７５】  実施例２によって得られたＴＦＴ２００は、ゲート電極１２０の上層に、Ｃｅ含有Ａｌ合金層１２２を設けている。このように、Ｃｅ含有Ａｌ層１２２は、Ａｌ層１２１だけの場合に比較して、緻密かつ良質な陽極酸化膜が形成できる。このため、Ｃｅ含有Ａｌ層１２２上に形成される陽極酸化膜１３０も緻密かつ良質（薄くても絶縁性能がよく、高耐圧）に形成できると言う利点がある。【００７６】  更に、実施例１及び2では、陽極酸化皮膜を形成されるＣｅ添加Ａｌ合金層として、Ｍｇ，Ｃｅ，Ｚｒ，及びＡｌを含む合金層について説明した。特に、４．５％Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒを含むＡｌ合金層について説明した。しかしながら、ゲート電極・配線に上記Ｃｅ添加Ａｌ合金層よりも高い電気伝導率が要求される場合、或いは、上記Ｃｅ添加Ａｌ合金層よりも低い電気抵抗率が要求される場合もあるものと考えられる。因みに、４．５％−Ｍｇ−１％Ｃｅ−０．１％Ｚｒを含むＣｅＡｌ合金層は、１８．７１×１０６（Ω−１・ｍ−１）の電気伝導率を持つと共に、５．２４×１０−８（Ω・ｍ）の電気抵抗率を有している。他方、Ｍｇ等を含まないＡｌ層は、３８．３２×１０６（Ω−１・ｍ−１）の電気伝導率及び２．６０×１０−８（Ω・ｍ）の電気抵抗率を有している。【００７７】  本発明者等の実験によれば、Ａｌ合金層として、Ｍｇを含有しないＺｒ−Ａｌ合金層を使用すれば、Ａｌ層に近い電気伝導率及び電気抵抗率を有するＣｅ添加Ａｌ合金層が得られることが判明した。即ち、０．１���Ｚｒを含有したＡｌ合金層は、３５．７６×１０６（Ω−１・ｍ−１）の電気伝導率及び２．７９×１０−８（Ω・ｍ）の電気抵抗率を示し、更に、１％Ｃｅ−０．１％Ｚｅを含有するＡｌ合金層は、３４．８６×１０６（Ω−１・ｍ−１）の電気伝導率及び２．８６×１０−８（Ω・ｍ）の電気抵抗率を持ち、また、２％Ｃｅ−０．１％Ｚｅを含有するＡｌ合金層は、３３．６１×１０６（Ω−１・ｍ−１）の電気伝導率及び２．９７×１０−８（Ω・ｍ）の電気抵抗率を示すことが判明した。【００７８】  このように、Ｍｇ及びＣｅを含有せず、Ｚｒのみを含有するＡｌ合金層を使用することにより、Ａｌ層に極めて近い電気伝導率及び電気抵抗率を有するＡｌ合金層を得ることができるが、前述したように、陽極酸化膜が腐食性ガスにより腐食する減量率が大きくなる。しかしながら、Ｍｇを含有しないＣｅ−Ｚｒ添加Ａｌ合金層では、緻密かつ良質な陽極酸化皮膜が形成され、その腐食による減量率が小さいことも確認された。【００７９】  したがって、Ｃｅ−Ｚｒ添加Ａｌ合金層は、ゲート電極・配線の電気抵抗を小さくできるだけでなく、陽極酸化によって平坦かつ良質なゲート絶縁膜を形成できる。【００８０】  尚、上記した例では、実施例１に示された単層のＣｅ添加Ａｌ合金層の代わりに、Ｃｅ−Ｚｒ添加Ａｌ合金層を使用する場合について説明したが、図５に示されたＡｌ合金層１２２の代わりに、上記したＣｅ−Ｚｒ添加Ａｌ合金層を使用することができる。【００８１】  上記に本発明の例示的な実施例およびその製造工程を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、必要に応じて上面の陽極酸化絶縁膜１３、１３０表面に窒化シリコン膜等をＣＶＤ形成して複合ゲート絶縁膜としてもよい。また、ゲート電極・配線も、実施例ではＣｅ添加Ａｌ合金を用いたが、他のＡｌ合金または純Ａｌを用いてもよいし、その内部または下部に他の材料の電極を用いても良い。要はゲート電極又は配線の少なくとも上面をＡｌまたはＡｌ合金で構成し、その表面を非水溶液の陽極酸化で酸化して、それをゲート絶縁膜の少なくとも一部に用いればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】  本発明は液晶表示装置、有機ＥＬ装置、無機ＥＬ装置等の表示装置に適用して、これら表示装置を大型化することができると共に、表示装置以外の配線にも適用できる。
【符号の説明】
【００８３】  １０、１００：透明基板  １１、１１０：Ｎａ拡散防止層  １２、１２０：ゲート電極・配線層  １３、１３０：陽極酸化膜  １４、１４０：透明樹脂膜  １５：半導体層  １６：電極コンタクト層  １７：ソース配線層  １８：ドレイン配線層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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